ES2383558T3

ES2383558T3 - Fast synchronization procedure and frequency hopping sequence detection in wireless sensor networks

Info

Publication number: ES2383558T3
Application number: ES09167318T
Authority: ES
Inventors: Abtin Keshavarzian; Arati Manjeshwar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2012-06-22
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: EP2151928A1; ATE542309T1; EP2151928B1

Abstract

A method of synchronizing wireless devices includes establishing a recurring sequence of frequency channels at which the wireless devices are to communicate. The frequency channels are divided into a plurality of groups. Synchronization information is transmitted at a respective first frequency channel in each of the groups of frequency channels during a first sampling time period. One of the groups of frequency channels is selected. A wireless device is used to sample each of the frequency channels in the selected group during the first sampling time period. Non-synchronization information is transmitted after the first sampling time period. Synchronization information is transmitted at a next respective frequency channel in each of the groups of frequency channels during a next sampling time period. The next sampling time period occurs after the transmitting of the non-synchronization information.

Description

Procedimiento de sincronización rápida y de detección de secuencias de salto de frecuencia en las reds de sensores inalámbricos Fast synchronization procedure and frequency hopping sequence detection in wireless sensor networks

AVISO DE DERECHOS DE AUTOR COPYRIGHT NOTICE

[0001] Algunas partes de este documento están sujetas a protección por derechos de autor. El propietario de los derechos no se opone a la reproducción en facsímil del documento de patente, tal como está publicado por la USPTO. Sin embargo, el propietario del copyright se reserva todos los derechos de autor sobre el software aquí descrito y mostrado en los dibujos. El siguiente aviso se aplica a los programas que aquí se describen e ilustran: Copyright © 2007, Robert Bosch GmbH, Todos los derechos reservados. [0001] Some parts of this document are subject to copyright protection. The rights owner does not object to the facsimile reproduction of the patent document, as published by the USPTO. However, the copyright owner reserves all copyrights on the software described here and shown in the drawings. The following notice applies to the programs described and illustrated here: Copyright © 2007, Robert Bosch GmbH, All rights reserved.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION

1.one.: Sector de la invención. Sector of the invention.

[0002] La presente invención se refiere a los sistemas inalámbricos de saltos de frecuencia, y, más particularmente, a la sincronización de sistemas inalámbricos con saltos de frecuencia. [0002] The present invention relates to wireless frequency hopping systems, and, more particularly, to the synchronization of wireless systems with frequency hopping.

2.2.: Descripción del estado de la técnica. Description of the state of the art.

[0003] Según las normas de la FCC, cualquier sistema inalámbrico de corto alcance que opera en las bandas de frecuencias 902-928 MHz o 2400-2483.4 MHz deberían emplear cualquier procedimiento de salto de frecuencia o utilizar técnicas de modulación digital. Unos requisitos similares están presentes en las normas europeas (EN300220) con respecto al uso de la banda de frecuencias 863-870 MHz. [0003] According to FCC rules, any short-range wireless system operating in the frequency bands 902-928 MHz or 2400-2483.4 MHz should use any frequency hopping procedure or use digital modulation techniques. Similar requirements are present in European standards (EN300220) with respect to the use of the 863-870 MHz frequency band.

[0004] En los procedimientos de salto de frecuencia, el sistema divide el ancho de banda de frecuencias disponible en varios canales de frecuencia, y conmuta el canal continuamente, usando una secuencia de saltos de frecuencia pseudoaleatoria conocida tanto por el transmisor como por el receptor. La norma de la FCC para la banda de 902 MHz requiere que el sistema utilice un mínimo de cincuenta canales de frecuencia. Los nodos de la red siguen un patrón de saltos de frecuencia pseudoaleatorio a medida que el sistema conmuta entre diferentes canales de frecuencia. El período durante el cual el sistema permanece en un canal de frecuencia antes de saltar al siguiente canal se denomina como "tiempo de permanencia". Las normas FCC y EN300-220 especifican un tiempo máximo de espera de 400 milisegundos. El tiempo de permanencia puede ser fijo o puede cambiar entre diferentes transmisiones. Sin embargo, cada transmisor debería utilizar en promedio cada canal de forma equitativa en la secuencia de saltos de frecuencia. Además, la norma de la FCC especifica un uso de canal máximo por el sistema: El tiempo medio de ocupación en cualquier canal de frecuencia no debería ser mayor que 400 milisegundos dentro de cualquier ventana que tenga una longitud de veinte segundos. [0004] In frequency hopping procedures, the system divides the available frequency bandwidth into several frequency channels, and switches the channel continuously, using a pseudorandom frequency hopping sequence known to both the transmitter and the receiver . The FCC standard for the 902 MHz band requires the system to use a minimum of fifty frequency channels. The nodes of the network follow a pattern of pseudorandom frequency hops as the system switches between different frequency channels. The period during which the system remains in a frequency channel before skipping to the next channel is referred to as "residence time". The FCC and EN300-220 standards specify a maximum wait time of 400 milliseconds. The residence time can be fixed or it can change between different transmissions. However, each transmitter should use each channel on average equally in the frequency hopping sequence. In addition, the FCC standard specifies a maximum channel usage by the system: The average occupancy time on any frequency channel should not be greater than 400 milliseconds within any window that is twenty seconds long.

[0005] Aunque se supone que tanto el emisor como el receptor (y en general todos los nodos del sistema) conocen la secuencia de saltos de frecuencia, con el fin de tener una comunicación exitosa también deberían estar en sincronización en el sentido en que ambos deberían saber qué posición en la secuencia de saltos de frecuencia se está utilizando en cualquier momento a lo largo del tiempo. El sistema debería proporcionar un mecanismo para los nodos recién añadidos, o nodos existentes que han perdido la sincronización temporal, para ponerse en sincronización con el resto de la red y encontrar el índice de salto de frecuencia actual en la secuencia de saltos de frecuencia. [0005] Although it is assumed that both the sender and the receiver (and in general all the nodes of the system) know the frequency hopping sequence, in order to have a successful communication they should also be in synchronization in the sense that both They should know what position in the frequency hopping sequence is being used at any time over time. The system should provide a mechanism for newly added nodes, or existing nodes that have lost temporary synchronization, to synchronize with the rest of the network and find the current frequency hopping index in the frequency hopping sequence.

[0006] La latencia de sincronización es un factor de diseño importante. Un nodo recién añadido debe ser capaz de sincronizarse con un retraso mínimo para iniciar la comunicación con el resto de la red. Las latencias aceptables en muchas aplicaciones para el proceso de sincronización son del orden de uno a dos segundos. [0006] Synchronization latency is an important design factor. A newly added node must be able to synchronize with a minimum delay to initiate communication with the rest of the network. The acceptable latencies in many applications for the synchronization process are of the order of one to two seconds.

[0007] Por otro lado, se desea utilizar el menor número posible de transmisiones para el proceso de sincronización. Esto es importante porque las normas imponen un límite en el período de tiempo en que cada canal puede ser utilizado por el sistema (es decir 400 milisegundos en cualquier ventana de veinte segundos). Cuanto menos tiempo de transmisión se utilice para el proceso de sincronización, más tiempo queda para otras operaciones de red. [0007] On the other hand, it is desired to use the smallest possible number of transmissions for the synchronization process. This is important because the rules impose a limit on the period of time in which each channel can be used by the system (ie 400 milliseconds in any twenty second window). The less transmission time is used for the synchronization process, the more time is left for other network operations.

[0008] La publicación de patente nº 2002/080769 describe un transceptor de radio esclavo para su uso en un sistema de salto de frecuencia de radio que se sincroniza mediante la recepción sobre una secuencia de combinaciones simultáneas de canales de radio hasta que un mensaje de paginación es recibido por un transceptor maestro, y puede entonces volver al funcionamiento de salto de frecuencia de canal único. El receptor multicanal esclavo está sub-equipado para recibir de forma simultánea en un único sub-conjunto (PF12, PF13) de los canales dentro de su ancho de banda, seleccionándose los canales recibidos por programación independiente dentro del ancho de banda. Los canales recibidos simultáneamente pueden ser seleccionados para corresponder a diferentes grados de desalineación entre el maestro y esclavo. [0008] Patent publication No. 2002/080769 describes a slave radio transceiver for use in a radio frequency hopping system that is synchronized by receiving over a sequence of simultaneous combinations of radio channels until a message from Pagination is received by a master transceiver, and can then return to single channel frequency hopping operation. The multi-channel slave receiver is sub-equipped to receive simultaneously in a single subset (PF12, PF13) of the channels within its bandwidth, selecting the channels received by independent programming within the bandwidth. The channels received simultaneously can be selected to correspond to different degrees of misalignment between the master and slave.

[0009] Gang Lu y otros en "Performance evaluation of the IEEE 802.15.4 MAC for low-rate low-power wireless networks", describen a IEEE 802.15.4 como un nuevo estándar para hacer frente a la necesidad de una red inalámbrica con baja tasa, bajo consumo de energía y bajo coste. En el documento se proporciona una evaluación de prestaciones basada en simulación del nuevo protocolo de acceso al medio de IEEE 802.15.4, centrándose en su modo de habilitación de balizas para una red con topología en estrella. El artículo describe sus principales características, tales como la estructura de supertrama, que permite a los dispositivos acceder a los canales en un período de acceso de contención (PAC) o un período libre de colisión (CFP) y el mecanismo de sincronización basado en balizas. Nuestro estudio de evaluación de prestaciones revela algunos de los compromisos entre rendimiento - energía - retardo claves inherentes a este protocolo MAC. El artículo ofrece un análisis que compara los costes de la energía de seguimiento mediante baliza y los modos de no seguimiento para la sincronización, que muestra que la elección óptima depende de la combinación de ciclos de trabajo y flujos de datos. [0009] Gang Lu and others in "Performance evaluation of the IEEE 802.15.4 MAC for low-rate low-power wireless networks" describe IEEE 802.15.4 as a new standard to address the need for a wireless network with Low rate, low energy consumption and low cost. The document provides a performance evaluation based on simulation of the new IEEE 802.15.4 media access protocol, focusing on its way of enabling beacons for a star topology network. The article describes its main features, such as the superframe structure, which allows devices to access the channels in a containment access period (PAC) or a collision free period (CFP) and the beacon-based synchronization mechanism . Our performance evaluation study reveals some of the compromises between performance - energy - delay keys inherent in this MAC protocol. The article offers an analysis that compares the costs of tracking energy by beacon and non-tracking modes for synchronization, which shows that the optimal choice depends on the combination of work cycles and data flows.

[0010] La publicación de patente WO n. 02/099 993 describe un sistema de seguridad, un procedimiento y un aparato para comunicaciones de salto de frecuencia bidireccionales entre el panel de control y cada dispositivo periférico que mantiene la sincronización de canales a través de la asignación de frecuencias de balizas fijas para la transmisión de datos de sincronización. El uso de salto de frecuencia proporciona una alta inmunidad a las interferencias y al jamming, aparición reducida de fenómenos de varias rutas, y permite transmisiones con una potencia de salida mucho mayor que las comunicaciones de frecuencia fija convencionales, para aumentar así el alcance efectivo de los dispositivos periféricos mientras proporciona comunicaciones bidireccionales eficaces y fiables entre el panel de control y los dispositivos periféricos. La invención también proporciona un gran número de canales, lo que permite utilizar actuadores inalámbricos tales como sirenas, estrobos y dispositivos de conexión a línea, además de sensores. La invención proporciona una inmunidad a la interferencia de señal, interferencias por otros sistemas inalámbricos y detección errónea debida a fenómenos de trayectos múltiples, reduce las posibilidades de colisión entre las transmisiones periféricas, y elimina la emisión redundante de transmisiones periféricas para reducir el tráfico de RF en las proximidades del sistema y extender la vida de las baterías utilizadas en los dispositivos periféricos. [0010] Patent publication WO n. 02/099 993 describes a security system, a procedure and an apparatus for two-way frequency hopping communications between the control panel and each peripheral device that maintains the synchronization of channels through the allocation of fixed beacon frequencies for transmission of synchronization data. The use of frequency hopping provides high immunity to interference and jamming, reduced occurrence of multi-path phenomena, and allows transmissions with a much higher output power than conventional fixed frequency communications, thus increasing the effective range of peripheral devices while providing efficient and reliable two-way communications between the control panel and peripheral devices. The invention also provides a large number of channels, which makes it possible to use wireless actuators such as sirens, strobes and line connection devices, in addition to sensors. The invention provides immunity to signal interference, interference by other wireless systems and erroneous detection due to multipath phenomena, reduces the chances of collision between peripheral transmissions, and eliminates redundant emission of peripheral transmissions to reduce RF traffic. in the vicinity of the system and extend the life of the batteries used in peripheral devices.

[0011] Lo que no se describe ni se sugiere en la técnica anterior es un procedimiento de sincronización que permita la sincronización rápida, y a la vez, en promedio, que se reduzca el tiempo de transmisión en cada canal. [0011] What is not described or suggested in the prior art is a synchronization procedure that allows rapid synchronization, and at the same time, on average, that the transmission time on each channel is reduced.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN SUMMARY OF THE INVENTION

[0012] La presente invención aborda el problema de sincronización en los sistemas de salto de frecuencia. Particularmente, la invención proporciona una solución para la sincronización, de una manera eficiente en tiempo, de un nodo recién añadido o un nodo existente que ha perdido la sincronización temporal con el resto de la red. [0012] The present invention addresses the problem of synchronization in frequency hopping systems. In particular, the invention provides a solution for synchronizing, in a time-efficient manner, a newly added node or an existing node that has lost temporary synchronization with the rest of the network.

[0013] La invención comprende, en una forma de la misma, un procedimiento de sincronización de dispositivos inalámbricos, que incluye establecer una secuencia recurrente de canales de frecuencia en las cuales deben comunicarse los dispositivos inalámbricos. Los canales de frecuencia se dividen en una pluralidad de grupos. La información de sincronización es transmitida a un primer canal de frecuencia respectivo en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un primer periodo temporal de muestreo. Se selecciona uno de los grupos de canales de frecuencia. Se utiliza un dispositivo inalámbrico para muestrear cada uno de los canales de frecuencia en el grupo seleccionado durante el primer periodo temporal de muestreo. La información de no-sincronización es transmitida después del primer periodo temporal de muestreo. La información de sincronización es transmitida a un canal de frecuencia respectivo siguiente en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un periodo temporal de muestreo siguiente. El periodo temporal de muestreo siguiente ocurre después de la transmisión de la información de no-sincronización. [0013] The invention comprises, in a form thereof, a wireless device synchronization method, which includes establishing a recurring sequence of frequency channels in which wireless devices must communicate. The frequency channels are divided into a plurality of groups. The synchronization information is transmitted to a respective first frequency channel in each of the frequency channel groups during a first time period of sampling. One of the frequency channel groups is selected. A wireless device is used to sample each of the frequency channels in the selected group during the first time period of sampling. Non-synchronization information is transmitted after the first time period of sampling. The synchronization information is transmitted to a subsequent respective frequency channel in each of the frequency channel groups during a subsequent time period of sampling. The following temporary sampling period occurs after the transmission of non-synchronization information.

[0014] La invención comprende, en otra forma de la misma, un procedimiento de sincronización de dispositivos inalámbricos, que incluye establecer una secuencia recurrente de canales de frecuencia en las cuales deben comunicarse los dispositivos inalámbricos. Los canales de frecuencia se dividen en una pluralidad de grupos. La información de sincronización es transmitida a un primer canal de frecuencia respectivo en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un primer periodo temporal de muestreo. Se emplea un dispositivo inalámbrico para seleccionar uno de los grupos de canales de frecuencia. Se utiliza el dispositivo inalámbrico para muestrear cada uno de los canales de frecuencia en el grupo seleccionado para la información de sincronización. El muestreo ocurre durante el primer periodo temporal de muestreo. La información de no-sincronización es transmitida después del primer periodo temporal de muestreo. La información de sincronización es transmitida a un canal de frecuencia respectivo siguiente en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un periodo temporal de muestreo siguiente. El periodo temporal de muestreo siguiente ocurre después de la transmisión de la información de nosincronización. La información de no-sincronización es transmitida a continuación al siguiente periodo de muestreo. Las etapas consistentes en transmitir información de sincronización a un canal de frecuencia respectivo siguiente y transmitir la información de no-sincronización se repiten hasta que la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno canal de frecuencia en cada uno de los grupos de canales de frecuencia. [0014] The invention comprises, in another form thereof, a method of synchronizing wireless devices, which includes establishing a recurring sequence of frequency channels in which wireless devices must communicate. The frequency channels are divided into a plurality of groups. The synchronization information is transmitted to a respective first frequency channel in each of the frequency channel groups during a first time period of sampling. A wireless device is used to select one of the frequency channel groups. The wireless device is used to sample each of the frequency channels in the selected group for synchronization information. Sampling occurs during the first time period of sampling. Non-synchronization information is transmitted after the first time period of sampling. The synchronization information is transmitted to a subsequent respective frequency channel in each of the frequency channel groups during a subsequent time period of sampling. The following temporary sampling period occurs after the transmission of the synchronization information. The non-synchronization information is then transmitted to the next sampling period. The steps consisting of transmitting synchronization information to a subsequent respective frequency channel and transmitting the non-synchronization information are repeated until the synchronization information has been transmitted in each frequency channel in each of the frequency channel groups. .

[0015] La invención comprende, en otra forma de la misma, un procedimiento de sincronización de dispositivos inalámbricos, que incluye informar a cada uno de los dispositivos inalámbricos de una secuencia de salto de canal de frecuencia en las cuales debe ser transmitida la información de no-sincronización. La información de sincronización es transmitida secuencialmente a cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia en un primer subconjunto de los canales de frecuencia incluidos en la secuencia de saltos. Se utiliza un dispositivo inalámbrico para probar cada uno de los canales de frecuencia en un segundo subconjunto de canales de frecuencia. El segundo subconjunto incluye un canal de frecuencia incluido en el primer subconjunto y al menos un canal de frecuencia omitido del primer subconjunto. La información de no sincronización se transmite después de recoger muestras de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto. La información de sincronización se transmite secuencialmente a cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia en un tercer subconjunto de canales de frecuencia. El subconjunto incluye un tercer de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto y ninguno de los canales de frecuencia en el primer subconjunto. [0015] The invention comprises, in another form thereof, a wireless device synchronization method, which includes informing each of the wireless devices of a frequency channel skip sequence in which the information of the device must be transmitted. non-synchronization The synchronization information is transmitted sequentially to each of a plurality of frequency channels in a first subset of the frequency channels included in the skip sequence. A wireless device is used to test each of the frequency channels in a second subset of frequency channels. The second subset includes a frequency channel included in the first subset and at least one frequency channel omitted from the first subset. The non-synchronization information is transmitted after collecting samples of the frequency channels in the second subset. The synchronization information is transmitted sequentially to each of a plurality of frequency channels in a third subset of frequency channels. The subset includes a third of the frequency channels in the second subset and none of the frequency channels in the first subset.

[0016] Una ventaja de la presente invención es que se reducen tanto la latencia de sincronización y el tiempo de transmisión en cada canal de frecuencia. [0016] An advantage of the present invention is that both the synchronization latency and the transmission time in each frequency channel are reduced.

[0017] Otra ventaja es que la presente invención cumple con todas las normas gubernamentales conocidas para la utilización de canales de frecuencias. [0017] Another advantage is that the present invention complies with all known government standards for the use of frequency channels.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0018] Las características antes mencionadas y otros objetos de esta invención, y la manera de alcanzarlos, se harán más evidentes y la propia invención se comprenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de realizaciones de la invención, tomadas junto con los dibujos adjuntos, en los cuales: [0018] The aforementioned features and other objects of this invention, and how to achieve them, will become more apparent and the invention itself will be better understood with reference to the following description of embodiments of the invention, taken together with the accompanying drawings, in which:

La figura 1 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema inalámbrico adecuado para su uso con el procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 1 is a block diagram of an embodiment of a wireless system suitable for use with the synchronization method of the present invention.

La figura 2 es un diagrama temporal que ilustra una secuencia de saltos de frecuencia típica y los tiempos de transmisión asociados empleados por el sistema inalámbrico de la figura 1. Figure 2 is a time diagram illustrating a sequence of typical frequency hops and associated transmission times employed by the wireless system of Figure 1.

La figura 3 es un diagrama temporal que ilustra una secuencia de saltos de frecuencia y los tiempos de transmisión asociados de acuerdo con una realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Fig. 3 is a time diagram illustrating a sequence of frequency hops and associated transmission times according to an embodiment of a synchronization method of the present invention.

La figura 4 es un diagrama temporal que ilustra los tiempos de transmisión con una ilustración ampliada de la ranura de baliza de acuerdo con otra realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 4 is a time diagram illustrating the transmission times with an enlarged illustration of the beacon groove in accordance with another embodiment of a synchronization method of the present invention.

La figura 5 es un diagrama temporal que ilustra la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de la red dentro de los tiempos de transmisión en la realización de la figura 4. Figure 5 is a time diagram illustrating the break between the synchronization time and the time for other network activities within the transmission times in the embodiment of Figure 4.

La figura 6 es un diagrama temporal que ilustra el muestreo de canales de frecuencia en otra realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 6 is a time diagram illustrating the sampling of frequency channels in another embodiment of a synchronization method of the present invention.

La figura 7 es una comparación de los diagramas de temporización que ilustran la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de la red en las realizaciones de las figuras 5 y 6. Figure 7 is a comparison of the timing diagrams illustrating the break between the synchronization time and the time for other network activities in the embodiments of Figures 5 and 6.

La figura 8 es un diagrama de tiempos que compara el muestreo de canales de frecuencia para un paquete de aviso y su preámbulo en la realización de las figuras 6 y 7. Figure 8 is a timing diagram comparing the sampling of frequency channels for a warning packet and its preamble in the embodiment of Figures 6 and 7.

La figura 9 es un diagrama temporal que ilustra la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de la red en las realizaciones de las figuras 6-8. Figure 9 is a time diagram illustrating the break between synchronization time and time for other network activities in the embodiments of Figures 6-8.

La figura 10a es una representación gráfica de longitud de ranura de baliza en función del tamaño del grupo de acuerdo con el procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 10a is a graphical representation of beacon groove length as a function of group size according to the synchronization procedure of the present invention.

La figura 10b es un gráfico del tiempo disponible para otras funciones de la red por ventana de veinte segundos en función del tamaño del grupo de acuerdo con el procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 10b is a graph of the time available for other functions of the network per window of twenty seconds as a function of the group size according to the synchronization procedure of the present invention.

La figura 11 es un diagrama temporal que ilustra la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de la red de acuerdo con una realización adicional de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 11 is a time diagram illustrating the break between the synchronization time and the time for other network activities according to a further embodiment of a synchronization procedure of the present invention.

La figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra una forma de realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Fig. 12 is a flow chart illustrating an embodiment of a synchronization process of the present invention.

La figura 13 es un diagrama de flujo que ilustra otra realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención. Figure 13 is a flow chart illustrating another embodiment of a synchronization process of the present invention.

[0019] Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en las diversas vistas. Aunque los ejemplos expuestos en este documento ilustran varias realizaciones de la invención, no se pretende que las realizaciones descritas a continuación sean exhaustivas o que deban interpretarse como una limitación del alcance de la invención a las formas precisas descritas. [0019] The corresponding reference characters indicate corresponding parts in the various views. Although the examples set forth herein illustrate several embodiments of the invention, it is not intended that the embodiments described below be exhaustive or that they should be construed as limiting the scope of the invention to the precise forms described.

DESCRIPCIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION

[0020] La presente invención puede ser descrita aquí en términos de algoritmos y operaciones sobre los bits de datos en un ordenador. Se ha demostrado como conveniente, principalmente por razones de uso común entre los expertos en la materia, describir la invención en términos de algoritmos y operaciones sobre los bits de datos. Se debe entender, sin embargo, que estos términos y los similares deben asociarse a los correspondientes elementos físicos, y son meramente etiquetas convenientes aplicadas a estos elementos físicos. A menos que se indique lo contrario, o que sea evidente a partir de la descripción, los términos tales como "calcular", " determinar", "procesado" [0020] The present invention can be described here in terms of algorithms and operations on data bits in a computer. It has been proven convenient, mainly for reasons of common use among those skilled in the art, to describe the invention in terms of algorithms and operations on data bits. It should be understood, however, that these terms and the like must be associated with the corresponding physical elements, and are merely convenient labels applied to these physical elements. Unless otherwise indicated, or evident from the description, terms such as "calculate", "determine", "processed"

o "computación", o términos similares, se refieren a las acciones de un dispositivo informático que puede llevar a cabo estas acciones de forma automática, es decir, sin intervención humana, después de haber sido programados para hacerlo. or "computing," or similar terms, refer to the actions of a computer device that can perform these actions automatically, that is, without human intervention, after being programmed to do so.

[0021] Con referencia ahora a los dibujos y particularmente a la figura 1, se muestra una forma de realización de una red inalámbrica 20 adecuada para su uso junto con el procedimiento de sincronización de la presente invención. La red 20 incluye una estación base, es decir, una central 22, una pluralidad de sensores 241, 242,..., 24n, una sirena 26, un mando a distancia 28 y un panel de control 30, que puede incluir un teclado 32. El panel de control 30 puede estar cableado con la central 22, mientras que los sensores 241-n, la sirena 26 y el mando a distancia 28 están en comunicación inalámbrica con la central 22, tal como se indica mediante las líneas discontinuas de la figura 1. [0021] With reference now to the drawings and particularly to Figure 1, an embodiment of a wireless network 20 suitable for use in conjunction with the synchronization method of the present invention is shown. The network 20 includes a base station, that is, a central 22, a plurality of sensors 241, 242, ..., 24n, a siren 26, a remote control 28 and a control panel 30, which may include a keyboard 32. The control panel 30 may be wired to the control panel 22, while the sensors 241-n, the siren 26 and the remote control 28 are in wireless communication with the control panel 22, as indicated by the broken lines of Figure 1

[0022] La estación de base 22 y el panel de control 30 pueden ser alimentados con corriente alterna doméstica, y los sensores 241, 242,..., 24n, la sirena 26 y el mando a distancia 28 pueden ser alimentados por batería. Para los sensores 241, 242,..., 24n, la sirena 26 y el mando a distancia 28, la estación de base 22 es la puerta de entrada al panel de control 30, que el usuario puede utilizar para interactuar con el sistema. En una realización, la red 20 está en la forma de un sistema de red local inalámbrica de seguridad (wLSN) que es un sistema de intrusión inalámbrica y de alarma. [0022] The base station 22 and the control panel 30 can be powered by domestic alternating current, and the sensors 241, 242, ..., 24n, the siren 26 and the remote control 28 can be powered by battery. For sensors 241, 242, ..., 24n, siren 26 and remote control 28, base station 22 is the gateway to control panel 30, which the user can use to interact with the system. In one embodiment, network 20 is in the form of a wireless local security network (wLSN) system that is a wireless intrusion and alarm system.

[0023] La red utiliza un patrón de salto de frecuencias. Después de cada transmisión, la red salta al siguiente canal en la secuencia de saltos. La figura 2 ilustra un patrón o secuencia de saltos de frecuencia 200 y los tiempos de transmisión asociados 202. En la realización particular ilustrada en la figura 2, la secuencia de saltos utiliza cincuenta y nueve canales de frecuencia. Nótese que, tal como se muestra en la figura 2, el tiempo de emisión o "tiempo de permanencia" (es decir, el período durante el cual el sistema se mantiene en un canal antes de pasar al siguiente canal) puede ser diferente a lo largo de diferentes transmisiones. Sin embargo, puede ser ventajoso que cada canal se utilice una cantidad igual de tiempo, en promedio, a fin de evitar que cualquier canal esté siendo utilizado durante más de 400 milisegundos dentro de cualquier ventana de 20 segundos. [0023] The network uses a frequency hopping pattern. After each transmission, the network jumps to the next channel in the hop sequence. Figure 2 illustrates a pattern or sequence of frequency hops 200 and associated transmission times 202. In the particular embodiment illustrated in Figure 2, the hopping sequence uses fifty-nine frequency channels. Note that, as shown in Figure 2, the airtime or "residence time" (that is, the period during which the system is maintained in one channel before moving on to the next channel) may be different than along different transmissions. However, it can be advantageous for each channel to use an equal amount of time, on average, in order to prevent any channel from being used for more than 400 milliseconds within any 20-second window.

[0024] La figura 3 ilustra un patrón o secuencia de saltos de frecuencia 300 y los tiempos de transmisión asociados 302 según otra realización. En la realización de la figura 3, se puede utilizar la estación base 22 para transmitir de forma inalámbrica y de forma periódica "balizas" 304 (es decir, mensajes de aviso) para informar a todos los nodos añadidos (o, más generalmente, a los nodos que necesitan ser sincronizados con la red) de la secuencia de saltos de frecuencia y la posición de salto actual. [0024] Figure 3 illustrates a pattern or sequence of frequency hops 300 and associated transmission times 302 according to another embodiment. In the embodiment of Figure 3, the base station 22 can be used to transmit "beacons" 304 wirelessly and periodically (ie, warning messages) to inform all added nodes (or, more generally, to the nodes that need to be synchronized with the network) of the sequence of frequency hops and the current jump position.

[0025] En cada una de los "ranuras de baliza" se pueden transmitir muchos mensajes de aviso o "paquetes de aviso". Los paquetes de aviso pueden contener información sobre el patrón de saltos y el índice de saltos de frecuencia actual. Por ejemplo, los paquetes de aviso pueden contener el valor semilla del generador de números aleatorios que se utiliza para la creación del patrón de saltos de frecuencia pseudoaleatorio. [0025] In each of the "beacon slots" many warning messages or "warning packets" can be transmitted. The warning packets may contain information about the skip pattern and the current frequency skip index. For example, the warning packets may contain the seed value of the random number generator that is used for the creation of the pseudorandom frequency hopping pattern.

[0026] Las transmisiones de baliza deben cumplir con las normas gubernamentales, y por lo tanto, puede ser ventajoso que las transmisiones de baliza sean enviadas a todos los canales de frecuencias utilizados por el sistema. Así, las balizas generalmente no se transmiten a un solo canal de frecuencia fijo o sólo a un subgrupo de los canales. Puede ser ventajoso que los propios paquetes de aviso (balizas) sigan una secuencia de saltos de frecuencia y utilicen cada canal de frecuencia de forma equitativa. La secuencia de salto de baliza puede ser la misma que o diferente del patrón de saltos de frecuencia principal utilizado en la red. Sin embargo, es posible, de acuerdo con la invención, que la secuencia de saltos de baliza sea diferente del patrón de saltos de frecuencia principal utilizado en la red con el fin de mejorar la latencia de sincronización. [0026] Beacon transmissions must comply with government standards, and therefore, it may be advantageous for beacon transmissions to be sent to all frequency channels used by the system. Thus, the beacons are generally not transmitted to a single fixed frequency channel or only to a subset of the channels. It may be advantageous if the warning packets (beacons) themselves follow a sequence of frequency hops and use each frequency channel equally. The beacon jump sequence may be the same as or different from the main frequency hopping pattern used in the network. However, it is possible, according to the invention, that the beacon skip sequence is different from the main frequency skip pattern used in the network in order to improve synchronization latency.

[0027] La porción superior de la figura 4 ilustra los tiempos de transmisión 402 asociados con un patrón de saltos de frecuencia en otra realización. La porción inferior de la figura 4 ilustra los tiempos de transmisión 402, incluyendo una ilustración ampliada de la ranura de baliza. Durante cada ranura de baliza, los paquetes de aviso se envían en todos los canales de frecuencia. Particularmente, unos paquetes de aviso idénticos pueden ser secuencialmente enviados a cada uno de los cincuenta y nueve canales de frecuencia. Un nodo que necesita ser sincronizado con la red puede seleccionar uno de los canales de frecuencia al azar y escuchar el canal a la espera del mensaje de aviso (baliza) de mensajes. Eventualmente, en el tiempo de duración de la ranura de baliza, se transmite un paquete de aviso en el canal de frecuencia particular que el nodo ha seleccionado para escuchar. Así, el nodo recibe el mensaje de aviso en el tiempo de duración de la ranura de baliza, independientemente de cuál de los canales de frecuencia ha sido seleccionado. [0027] The upper portion of Figure 4 illustrates the transmission times 402 associated with a pattern of frequency hops in another embodiment. The lower portion of Figure 4 illustrates the transmission times 402, including an enlarged illustration of the beacon groove. During each beacon slot, warning packets are sent on all frequency channels. In particular, identical warning packets can be sequentially sent to each of the fifty-nine frequency channels. A node that needs to be synchronized with the network can select one of the random frequency channels and listen to the channel waiting for the message warning (beacon) message. Eventually, at the time of the beacon slot, a warning packet is transmitted on the particular frequency channel that the node has selected to listen. Thus, the node receives the warning message in the duration of the beacon slot, regardless of which of the frequency channels has been selected.

[0028] La latencia de sincronización puede ser determinada por la frecuencia con la que el sistema envía las balizas, es decir, el período de tiempo entre transmisiones adyacentes de las ranuras de baliza. Este período de tiempo se denomina en la figura 4 como el "período de baliza." En el peor de los casos, el retraso, o la cantidad de tiempo, requerido para lograr la sincronización puede ser igual al período de una baliza. En promedio, el retraso, o la cantidad de tiempo requerido para lograr la sincronización puede ser igual a una mitad de un período de baliza. [0028] The synchronization latency can be determined by the frequency with which the system sends the beacons, that is, the period of time between adjacent transmissions of the beacon slots. This period of time is referred to in Figure 4 as the "beacon period." In the worst case, the delay, or the amount of time, required to achieve synchronization can be equal to the period of a beacon. On average, the delay, or the amount of time required to achieve synchronization can be equal to one half of a beacon period.

[0029] Un problema con la realización representada en la figura 4 es que muchos paquetes se transmiten dentro de cada intervalo de baliza, que no sólo desperdicia el tiempo de la red, sino que también utiliza los canales de frecuencia de manera ineficiente. Debido al uso ineficiente de los canales de frecuencia, la cantidad de tiempo restante (fuera de los 400 milisegundos permitidos por las normas gubernamentales para usar cada canal durante un periodo de veinte segundos) para otras operaciones de red se vuelve limitada. [0029] A problem with the embodiment depicted in Figure 4 is that many packets are transmitted within each beacon interval, which not only wastes network time, but also uses frequency channels inefficiently. Due to the inefficient use of frequency channels, the amount of time remaining (outside of the 400 milliseconds allowed by government standards to use each channel for a period of twenty seconds) for other network operations becomes limited.

[0030] La figura 5 es un diagrama temporal que ilustra la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de la red dentro de los tiempos de transmisión en la realización de la figura 4, haciendo algunas suposiciones prácticas con respecto a la longitud del paquete de aviso y a los tiempos de transmisión. Con el fin de conseguir el retardo en el peor caso de un segundo para la sincronización, el período de transmisión de baliza puede no ser de más de un segundo. Se puede suponer que dentro de cada paquete de aviso hay cinco bytes de datos; siete bytes de encabezamiento para el preámbulo, el byte de inicio y la conmutación de los canales de frecuencia, y dos bytes para una comprobación de redundancia cíclica (CRC). Estas suposiciones dan lugar a una longitud total de paquete de aviso de catorce bytes. Suponiendo una tasa de transmisión de datos de 9600 bits por segundo (que es típica de la radio utilizado en la banda de 900 MHz), la transmisión de un paquete de datos aviso único a un canal de frecuencia solo requiere doce milisegundos. [0030] Figure 5 is a time diagram illustrating the break between synchronization time and time for other network activities within the transmission times in the embodiment of Figure 4, making some practical assumptions regarding the length of the warning packet and the transmission times. In order to achieve the delay in the worst case of a second for synchronization, the beacon transmission period may not be more than one second. It can be assumed that within each warning packet there are five bytes of data; seven header bytes for the preamble, the start byte and the switching of the frequency channels, and two bytes for a cyclic redundancy check (CRC). These assumptions give rise to a total packet length of fourteen bytes. Assuming a data transmission rate of 9600 bits per second (which is typical of the radio used in the 900 MHz band), the transmission of a single warning data packet to a frequency channel only requires twelve milliseconds.

[0031] Suponiendo que se utilizan cincuenta y nueve canales de frecuencia diferentes, la transmisión de una ranura de baliza puede requerir cincuenta y nueve transmisiones de paquetes de datos a doce milisegundos por transmisión, es decir, 708 milisegundos. La ranura de baliza se puede transmitir una vez por segundo a fin de lograr un retardo en el peor caso de un segundo para la sincronización. Así, en promedio, en cada período de tiempo de un segundo, 708 milésimas de segundo (70.8% del tiempo) están ocupadas por las transmisiones de ranura de baliza para la sincronización, y los restantes 292 milisegundos (29.2% del tiempo) están disponibles para otras actividades de red, tal como se ilustra en la figura 5. Inmediatamente después del final del período completo de baliza mostrado en la figura 5, puede iniciarse el siguiente período de baliza de un segundo, y la ranura de baliza siguiente en el plazo de baliza de un segundo. [0031] Assuming that fifty-nine different frequency channels are used, the transmission of a beacon slot may require fifty-nine transmissions of data packets at twelve milliseconds per transmission, that is, 708 milliseconds. The beacon slot can be transmitted once per second in order to achieve a delay in the worst case of a second for synchronization. Thus, on average, in each time period of one second, 708 thousandths of a second (70.8% of the time) are occupied by the beacon slot transmissions for synchronization, and the remaining 292 milliseconds (29.2% of the time) are available For other network activities, as illustrated in Figure 5. Immediately after the end of the entire beacon period shown in Figure 5, the next beacon period of one second can be started, and the next beacon groove within the period of a second beacon.

[0032] Otro factor que puede ser considerado teniendo en cuenta las normas gubernamentales es la cantidad de tiempo que puede ser utilizado para la sincronización dentro de cada canal de frecuencia individual. La normativa especifica que dentro de cualquier ventana de veinte segundos de duración, se puede utilizar cada canal (para cualquier propósito, incluyendo la sincronización y / u otras operaciones de red) durante un máximo de 400 milisegundos. La transmisión de paquetes de avisos ocupa cada canal durante doce milésimas de segundo en cada período de un segundo, y así, en un período de veinte segundos, cada canal es utilizado durante 240 milisegundos (12 milisegundos/ segundo x 20 segundos) por las ranuras de baliza para la transmisión de paquetes de avisos. Esto deja sólo 160 milésimas de segundo (400 milisegundos - 240 milisegundos) para otras actividades de la red. [0032] Another factor that can be considered taking into account government standards is the amount of time that can be used for synchronization within each individual frequency channel. The regulations specify that within any twenty-second window, each channel can be used (for any purpose, including synchronization and / or other network operations) for a maximum of 400 milliseconds. The transmission of message packets occupies each channel for twelve thousandths of a second in each one-second period, and thus, in a period of twenty seconds, each channel is used for 240 milliseconds (12 milliseconds / second x 20 seconds) by the slots of beacon for the transmission of warning packages. This leaves only 160 milliseconds (400 milliseconds - 240 milliseconds) for other network activities.

[0033] Otra realización de un procedimiento de sincronización de la presente invención, tal como se describe más adelante, tiene las ventajas de lograr la sincronización en menos tiempo y utilizando los canales de frecuencia de manera más eficiente. En esta realización, los canales de frecuencia están agrupados, y se transmiten menos paquetes aviso, aunque más largos. Esto puede tener el efecto de reducir el tiempo de transmisión de las balizas y reducir el uso del canal de frecuencia. [0033] Another embodiment of a synchronization process of the present invention, as described below, has the advantages of achieving synchronization in less time and using the frequency channels more efficiently. In this embodiment, the frequency channels are grouped, and fewer warning packets are transmitted, although longer. This may have the effect of reducing the transmission time of the beacons and reducing the use of the frequency channel.

[0034] En esta realización de un procedimiento para la transmisión de las balizas, los canales de frecuencia se dividen en grupos. En la realización específica que se describe a continuación, los canales de frecuencia se dividen en grupos de dos para facilidad de ilustración. Después de describir el caso simple de agrupaciones de dos canales de frecuencia, se describe el caso generalizado de agrupaciones arbitrarias de tamaño arbitrario. [0034] In this embodiment of a procedure for the transmission of the beacons, the frequency channels are divided into groups. In the specific embodiment described below, the frequency channels are divided into groups of two for ease of illustration. After describing the simple case of two frequency channel groupings, the generalized case of arbitrary groupings of arbitrary size is described.

[0035] Tal como se ha mencionado anteriormente, todos los canales de frecuencia (en este caso, cincuenta y nueve canales de frecuencia) utilizados por la red se pueden dividir en dos grupos de tamaño tal como sigue: {1, 2}, {3, 4}, {5, 6},..., {57, 58}, {59}. Un nodo que necesita ser sincronizado con la red selecciona aleatoriamente uno de los grupos de dos canales de frecuencia. A continuación, el nodo puede muestrear repetitivamente cada uno de los dos canales de frecuencia del grupo seleccionado consecutivo hasta que el nodo detecta una señal elevada en uno de los canales. El nodo espera entonces a recibir un paquete en el canal en el que el nodo detecta la señal elevada. Por ejemplo, si el nodo recoge el grupo {1, 2}, entonces el nodo receptor muestrea repetitivamente los canales de frecuencia 1 y 2, tal como se muestra en la figura 6. [0035] As mentioned above, all frequency channels (in this case, fifty-nine frequency channels) used by the network can be divided into two size groups as follows: {1, 2}, { 3, 4}, {5, 6}, ..., {57, 58}, {59}. A node that needs to be synchronized with the network randomly selects one of the groups of two frequency channels. Then, the node can repeatedly sample each of the two frequency channels of the consecutive selected group until the node detects a high signal on one of the channels. The node then waits to receive a packet on the channel in which the node detects the high signal. For example, if the node collects the group {1, 2}, then the receiving node repeatedly samples frequency channels 1 and 2, as shown in Figure 6.

[0036] Debido a que el nodo receptor muestrea tanto al canal 1 como al canal 2, la estación base no necesita enviar paquetes de aviso en ambos canales para que el nodo reciba el paquete de aviso. En cada ranura de baliza, la estación base transmite a uno u otro canal en cada grupo de dos canales de frecuencia. En una realización particular, en cada ranura de baliza, la estación base transmite en cualquiera de los canales pares o impares. [0036] Because the receiving node samples both channel 1 and channel 2, the base station does not need to send warning packets on both channels for the node to receive the warning packet. In each beacon slot, the base station transmits to one or the other channel in each group of two frequency channels. In a particular embodiment, in each beacon slot, the base station transmits on any of the odd or even channels.

[0037] La figura 7 es una comparación de los diagramas temporales que ilustran la ruptura entre el tiempo de sincronización y el tiempo para otras actividades de red en las realizaciones de las figuras 6 y 7. En la inferior de las dos realizaciones ilustradas en la figura 7 (correspondiente a la realización de la figura 6), la estación base transmite los paquetes de aviso a canales de frecuencia impares en una primera ranura de baliza, y a canales de frecuencia pares en una segunda ranura de baliza. Este patrón se puede repetir durante toda la operación de la red, con la estación base alternando entre la transmisión de canales de frecuencia impares y la transmisión a los canales de frecuencia pares. [0037] Figure 7 is a comparison of the time diagrams illustrating the break between synchronization time and time for other network activities in the embodiments of Figures 6 and 7. In the bottom of the two embodiments illustrated in the Figure 7 (corresponding to the embodiment of Figure 6), the base station transmits the warning packets to odd frequency channels in a first beacon slot, and even frequency channels in a second beacon slot. This pattern can be repeated throughout the operation of the network, with the base station alternating between the transmission of odd frequency channels and the transmission to the even frequency channels.

[0038] Con la realización ilustrada en la figura 6 y en la porción inferior de la figura 7, se puede reducir el número de paquetes de aviso transmitidos en cada ranura de baliza. Sin embargo, debido a que el nodo receptor está muestreando dos frecuencias diferentes, se realiza una etapa para asegurar que el nodo receptor no pierda la recepción de un paquete de aviso. A saber, el paquete de aviso se hace para tener mayor duración. [0038] With the embodiment illustrated in Figure 6 and in the lower portion of Figure 7, the number of warning packets transmitted in each beacon slot can be reduced. However, because the receiving node is sampling two different frequencies, a stage is performed to ensure that the receiving node does not lose reception of a warning packet. Namely, the warning package is made to last longer.

[0039] La cantidad de tiempo necesaria para que la radio conmute a un nuevo canal y muestree el nivel de señal puede ser de aproximadamente de tres a cinco milisegundos, tal como se ilustra en la figura 6. Se puede suponer aquí el peor caso de cinco milisegundos. El tiempo de transmisión de paquete de un paquete de aviso puede aumentarse mediante la inclusión de un preámbulo más largo en la transmisión. Con el fin de aumentar la probabilidad de que un paquete de aviso sea recibido por el nodo receptor, la duración de la transmisión de paquetes puede ser configurada para ser igual o mayor que la longitud de tiempo entre dos muestras de un mismo canal de frecuencia. Tal como se ilustra en la figura 8, la longitud de tiempo entre dos muestras del canal de frecuencia F1 es de 10 milisegundos. Así, se proporciona un preámbulo añadido con una misma longitud de tiempo de 10 milisegundos. Debido a que una muestra de cada canal de frecuencia coincide con el preámbulo añadido, es poco probable que el nodo receptor se pierda la recepción de un paquete de aviso. En una realización, se añade un preámbulo a la información de sincronización cuyo tiempo de duración es aproximadamente igual a una cantidad de tiempo necesaria para muestrear cada uno de los canales de frecuencia en el grupo seleccionado. [0039] The amount of time required for the radio to switch to a new channel and sample the signal level can be approximately three to five milliseconds, as illustrated in Figure 6. The worst case of this can be assumed here. Five milliseconds The packet transmission time of a warning packet can be increased by including a longer preamble in the transmission. In order to increase the probability that a warning packet will be received by the receiving node, the duration of packet transmission can be set to be equal to or greater than the length of time between two samples of the same frequency channel. As illustrated in Figure 8, the length of time between two samples of the frequency channel F1 is 10 milliseconds. Thus, an added preamble is provided with the same length of time of 10 milliseconds. Because a sample of each frequency channel matches the preamble added, it is unlikely that the receiving node will miss receiving a warning packet. In one embodiment, a preamble is added to the synchronization information whose duration is approximately equal to an amount of time required to sample each of the frequency channels in the selected group.

[0040] En la realización ilustrada en la figura 8, la duración de tiempo necesaria para transmitir un paquete de aviso es de 22 milisegundos (10 milisegundos + 12 milisegundos). Sin embargo, tal como se muestra en la mitad inferior de la figura 7, se transmiten treinta paquetes de aviso dentro de cada ranura de baliza, en lugar de cincuenta y nueve, como en la realización de la figura 5. Así, la longitud total de la ranura de baliza es de sólo 660 milisegundos (30 x 22 milisegundos), tal como se muestra en la figura 9, en lugar de la longitud de 708 milisegundos global de la ranura de baliza de la realización de la figura 5. Además, sólo se utiliza el 66% del período de baliza de un segundo para las balizas y la sincronización, y queda el 34% del período de baliza de un segundo que está disponible para otras actividades de la red. [0040] In the embodiment illustrated in Figure 8, the duration of time required to transmit a warning packet is 22 milliseconds (10 milliseconds + 12 milliseconds). However, as shown in the lower half of Figure 7, thirty warning packets are transmitted within each beacon slot, instead of fifty-nine, as in the embodiment of Figure 5. Thus, the total length of the beacon groove is only 660 milliseconds (30 x 22 milliseconds), as shown in Figure 9, instead of the overall 708 millisecond length of the beacon groove of the embodiment of Figure 5. In addition, Only 66% of the beacon period of one second is used for beacons and synchronization, and 34% of the beacon period of one second remains available for other network activities.

[0041] Tal como se muestra en la figura 9, cada canal de frecuencia se utiliza veintidós milisegundos durante cada período de dos segundos para la transmisión de las balizas. Así, en cada ventana de veinte segundos, cada canal de frecuencia se utiliza 220 milisegundos, lo que deja 180 milisegundos (400 milisegundos -220 milisegundos) por canal de frecuencia para otras operaciones de red. [0041] As shown in Figure 9, each frequency channel is used twenty-two milliseconds during each two-second period for the transmission of the beacons. Thus, in each twenty second window, each frequency channel is used 220 milliseconds, leaving 180 milliseconds (400 milliseconds -220 milliseconds) per frequency channel for other network operations.

[0042] En general, de acuerdo con una realización de la presente invención, los canales de frecuencia pueden ser divididos en grupos de tamaño n. El nodo receptor puede seleccionar uno de los grupos al azar y muestrear todos los n canales consecutivos. A medida que aumenta el número de canales de frecuencia en un grupo, aumenta en consecuencia la longitud de tiempo que necesita un nodo para muestrear todos los canales de frecuencia en el grupo. Así, el preámbulo añadido puede ser correspondientemente alargado para que coincida con el aumento de la longitud de tiempo entre muestras de un mismo canal de frecuencia por un solo nodo. [0042] In general, according to an embodiment of the present invention, the frequency channels can be divided into groups of size n. The receiving node can select one of the random groups and sample all n consecutive channels. As the number of frequency channels in a group increases, the length of time a node needs to sample all frequency channels in the group increases accordingly. Thus, the preamble added can be correspondingly elongated to match the increase in the length of time between samples of the same frequency channel by a single node.

[0043] Con el fin de seleccionar los valores ventajosas para n, se pueden considerar dos parámetros: [0043] In order to select the advantageous values for n, two parameters can be considered:

1) La duración de tiempo empleado en la transmisión de las balizas en cada ventana de un segundo (y el tiempo restante que queda para otras operaciones de red), y 1) The duration of time spent in the transmission of the beacons in each one-second window (and the remaining time remaining for other network operations), and

2) La cantidad de tiempo restante dentro de cada canal de frecuencia para otras operaciones de red dentro de una ventana de veinte segundos. 2) The amount of time remaining within each frequency channel for other network operations within a twenty second window.

Puede ser ventajoso reducir el primer parámetro (tiempo de transmisión de balizas), aumentando a la vez el segundo parámetro (tiempo que queda dentro de cada canal de frecuencia para otras operaciones de red). La figura 10a es una representación gráfica del primer parámetro anterior en función del número de canales de frecuencia incluidos en cada grupo. De manera similar, la figura 10b es una representación gráfica del segundo parámetro anterior en función del número de canales de frecuencia incluidos en cada grupo. Para cada una de las representaciones de las figuras 10a y 10b, se supone que la longitud del paquete de aviso es de doce milisegundos, y que el tiempo entre dos muestras adyacentes es de cinco milisegundos. It may be advantageous to reduce the first parameter (beacon transmission time), while increasing the second parameter (time remaining within each frequency channel for other network operations). Figure 10a is a graphical representation of the first parameter above as a function of the number of frequency channels included in each group. Similarly, Figure 10b is a graphical representation of the second parameter above as a function of the number of frequency channels included in each group. For each of the representations of Figures 10a and 10b, it is assumed that the length of the warning packet is twelve milliseconds, and that the time between two adjacent samples is five milliseconds.

[0044] Tal como puede verse en las representaciones de las figuras 10a y 10b, n = 20 o n = 10 son buenas opciones para el tamaño del grupo, teniendo ambos una combinación favorable de una longitud de ranura de baliza relativamente baja y una cantidad relativamente grande de tiempo disponible para otras operaciones de red. Por ejemplo, en el caso de n = 20, los canales están divididos en tres grupos de tamaño veinte cada uno: [0044] As can be seen in the representations of Figures 10a and 10b, n = 20 on = 10 are good options for group size, both having a favorable combination of a relatively low beacon groove length and a relatively quantity large time available for other network operations. For example, in the case of n = 20, the channels are divided into three groups of size twenty each:

Grupo 1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6,..., 20} Group 1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, ..., 20}

Grupo 2 = {21, 22, 23, 24,..., 40} Group 2 = {21, 22, 23, 24, ..., 40}

Grupo 3 = {41, 42, 43, 44,..., 59} Group 3 = {41, 42, 43, 44, ..., 59}

[0045] En cada ranura de baliza, la estación base envía tres paquetes de 112 milisegundos de paquetes con largo aviso (paquetes de 100 milisegundos y 12 milisegundos). Así, las ranuras de baliza tienen una longitud de 336 milisegundos (3 x 112 milisegundos), dejando 664 milisegundos disponibles para otras operaciones de red, tal como se ilustra en la figura 11. Es decir, con veinte canales de frecuencia en cada grupo, un promedio de 33.6% del tiempo se utiliza para las balizas y la sincronización y queda 66,4% para otras actividades de la red. Debido a que los 664 milisegundos superan el máximo de 400 milisegundos del tiempo de permanencia que pueden ser requeridos por las normativas del gobierno, se puede emplear más de un canal de frecuencia durante el período de 664 milisegundos. Además, de los 400 milisegundos que cada canal de frecuencia puede estar en uso durante cualquier período de veinte segundos, 288 milésimas de segundo (400 milisegundos -112 milisegundos) quedan disponibles para otras operaciones de red. [0045] In each beacon slot, the base station sends three packets of 112 milliseconds of packets with long notice (100 millisecond and 12 millisecond packets). Thus, the beacon slots have a length of 336 milliseconds (3 x 112 milliseconds), leaving 664 milliseconds available for other network operations, as illustrated in Figure 11. That is, with twenty frequency channels in each group, an average of 33.6% of the time is used for beacons and synchronization and 66.4% is left for other network activities. Because the 664 milliseconds exceed the maximum 400 milliseconds of the residence time that may be required by government regulations, more than one frequency channel can be used during the period of 664 milliseconds. In addition, of the 400 milliseconds that each frequency channel may be in use for any period of twenty seconds, 288 thousandths of a second (400 milliseconds -112 milliseconds) are available for other network operations.

[0046] La figura 12 ilustra una forma de realización de un procedimiento 1200 de la presente invención para la sincronización de dispositivos inalámbricos. En una primer etapa 1202, se establece una secuencia recurrente de canales de frecuencia en las que deben comunicarse los dispositivos móviles. Es decir, según lo dispuesto por las normas gubernamentales, los dispositivos inalámbricos pueden tener que dividir su tiempo de comunicación entre los diferentes canales de frecuencia de acuerdo con un "patrón de saltos de frecuencia" o "secuencia de saltos de frecuencia". La secuencia de saltos de frecuencia puede especificar una secuencia de canales de frecuencias en las que cada uno de los dispositivos inalámbricos deben "saltar" en determinados momentos de tal manera que cada uno de los dispositivos móviles pueda comunicarse en los mismos canales de frecuencia en los mismos tiempos. Después de completarse el tiempo designado en el canal de frecuencia final en la secuencia de saltos de frecuencia, la secuencia puede repetirse por cada dispositivo inalámbrico devolviendo sus comunicaciones al canal inicial de frecuencia de la secuencia. La secuencia de saltos de frecuencia se puede programar en cada dispositivo inalámbrico en la fábrica donde y cuando el dispositivo móvil se fabrica. Si no, o además, un instalador puede programar la secuencia de saltos de frecuencia en un dispositivo inalámbrico en el momento en que el dispositivo móvil se instala en la red. [0046] Figure 12 illustrates an embodiment of a method 1200 of the present invention for synchronizing wireless devices. In a first step 1202, a recurring sequence of frequency channels is established in which mobile devices must communicate. That is, as provided by government regulations, wireless devices may have to divide their communication time between different frequency channels according to a "frequency hopping pattern" or "frequency hopping sequence". The frequency hopping sequence may specify a sequence of frequency channels in which each of the wireless devices must "skip" at certain times so that each of the mobile devices can communicate on the same frequency channels in the same times. After completing the designated time in the final frequency channel in the frequency hopping sequence, the sequence may be repeated for each wireless device by returning its communications to the initial frequency channel of the sequence. The frequency hopping sequence can be programmed on each wireless device in the factory where and when the mobile device is manufactured. Otherwise, or in addition, an installer can program the sequence of frequency hops on a wireless device at the time the mobile device is installed on the network.

[0047] En una siguiente etapa 1204, los canales de frecuencia se dividen en una pluralidad de grupos. Por ejemplo, en la realización de la figura 11 los cincuenta y nueve canales de frecuencia incluidos en la secuencia de saltos de frecuencia se dividen en tres grupos, estando los canales de frecuencia 1-20 en un primer grupo, los canales 21-40 en un segundo grupo, y los canales 41-59 en un tercer grupo. [0047] In a next step 1204, the frequency channels are divided into a plurality of groups. For example, in the embodiment of Figure 11, the fifty-nine frequency channels included in the frequency hopping sequence are divided into three groups, the frequency channels 1-20 being in a first group, channels 21-40 in a second group, and channels 41-59 in a third group.

[0048] En la etapa 1206, la información de sincronización es transmitida a un primer canal de frecuencia respectivo en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un primer periodo temporal de muestreo. La sincronización de la información puede incluir períodos de tiempo y canales de frecuencias específicos asociados con la transmisión de información de no-sincronización. Es decir, la información de sincronización puede incluir una lista de canales de frecuencia y tiempos en los cuales se transmite información de no sincronización. También es posible, dentro del alcance de la invención, que la información de sincronización incluya una lista de canales de frecuencia y los tiempos en los cuales se transmite la información de sincronización. En la realización ilustrada en la figura 11, la información de sincronización se transmite en unos primeros canales de frecuencia 1, 21 y 41 en cada uno de los grupos primero, segundo y tercero de canales de frecuencia, respectivamente, durante un período de tiempo de muestreo representado por la ranura de baliza de 336 milisegundos. Aunque se haga referencia a un “primer" canal de frecuencia en la etapa 1206 y en otros casos de la presente descripción, se debe entender que "primero" no implica que el "canal de frecuencia primero" sea necesariamente el canal de menor frecuencia en el grupo. Más bien, "canal de frecuencia primero" puede implicar simplemente que el canal de frecuencia es el primer canal de frecuencia en el cual se transmite la información de sincronización en el grupo de canales de frecuencia. Además, el orden secuencial de los canales de frecuencia a los cuales se transmite información de sincronización puede ser independiente de los valores numéricos o magnitudes de los canales de frecuencia en el grupo. Es decir, es posible que la información de sincronización sea transmitida a canales de frecuencia superiores e inferiores en un orden secuencial aleatorio o pseudoaleatorio. Del mismo modo, un canal de frecuencia "segundo" o "siguiente" tal como se usa aquí no implica que el canal de frecuencia sea necesariamente del segundo valor de frecuencia más bajo o el siguiente más baja en el grupo. Más bien, estos términos pueden implicar meramente que el canal de frecuencia es el canal de frecuencia segundo o siguiente del grupo en el orden secuencial de los canales de frecuencia a los cuales se transmite la información de sincronización. [0048] In step 1206, the synchronization information is transmitted to a respective first frequency channel in each of the frequency channel groups during a first time period of sampling. The information synchronization may include time periods and specific frequency channels associated with the transmission of non-synchronization information. That is, the synchronization information may include a list of frequency channels and times in which non-synchronization information is transmitted. It is also possible, within the scope of the invention, that the synchronization information includes a list of frequency channels and the times at which the synchronization information is transmitted. In the embodiment illustrated in Figure 11, the synchronization information is transmitted on first frequency channels 1, 21 and 41 in each of the first, second and third groups of frequency channels, respectively, for a period of time of Sampling represented by the beacon groove of 336 milliseconds. Although reference is made to a "first" frequency channel in step 1206 and in other cases of the present description, it should be understood that "first" does not imply that the "first frequency channel" is necessarily the lowest frequency channel in rather, "frequency channel first" may simply imply that the frequency channel is the first frequency channel in which the synchronization information is transmitted in the frequency channel group. In addition, the sequential order of the frequency channels to which synchronization information is transmitted can be independent of the numerical values or magnitudes of the frequency channels in the group, that is, it is possible that the synchronization information is transmitted to upper and lower frequency channels in a Random or pseudorandom sequential order Similarly, a "second" or "next" frequency channel as used here does not imply that the f channel The count is necessarily the second lowest frequency value or the next lowest value in the group. Rather, these terms may merely imply that the frequency channel is the second or next frequency channel of the group in the sequential order of the frequency channels to which the synchronization information is transmitted.

[0049] En una siguiente etapa 1208, se utiliza un dispositivo inalámbrico para seleccionar uno de los grupos de canales de frecuencia. Por ejemplo, en la realización de la figura 11, un dispositivo inalámbrico recientemente añadido, tal como uno de los sensores 24 (fig. 1), la sirena 26 o mando a distancia 28, pueden seleccionar arbitrariamente y/ o aleatoriamente uno de los grupos primero, segundo y tercero correspondientes a los canales de frecuencia 1-20, 21-40 y 41-59, respectivamente. Es posible, dentro del alcance de la invención, que el dispositivo móvil sea pre-programado con los grupos de canales de frecuencia seleccionados en la etapa 1208. Además, las agrupaciones de los canales de frecuencia, es decir, qué canales de frecuencia están en qué grupos, también pueden ser pre-programados en los dispositivos inalámbricos en fábrica o por un instalador de modo que el dispositivo móvil entra en la red inalámbrica con esta información. [0049] In a next step 1208, a wireless device is used to select one of the frequency channel groups. For example, in the embodiment of Figure 11, a recently added wireless device, such as one of the sensors 24 (Fig. 1), the siren 26 or remote control 28, can arbitrarily and / or randomly select one of the groups first, second and third corresponding to frequency channels 1-20, 21-40 and 41-59, respectively. It is possible, within the scope of the invention, that the mobile device be pre-programmed with the frequency channel groups selected in step 1208. In addition, the frequency channel groupings, that is, which frequency channels are in which groups, can also be pre-programmed in the wireless devices at the factory or by an installer so that the mobile device enters the wireless network with this information.

[0050] A continuación, en la etapa 1210, se utiliza uno de los dispositivos inalámbricos para muestrear cada uno de los canales de frecuencia en el grupo seleccionado para la información de sincronización, produciéndose el muestreo durante el primer período temporal de muestreo. En la realización de la figura 11, se supone que un dispositivo inalámbrico ha seleccionado el primer grupo de canales de frecuencia, incluyendo los canales de frecuencia 1-20. A continuación, el dispositivo inalámbrico muestrearía, es decir, se sintonizaría él mismo para recibir las frecuencias de radio 1-20, en cada uno de los canales de frecuencia durante los primeros 112 milisegundos de la ranura de baliza, es decir, del período de tiempo de muestreo. Particularmente, en los primeros 5.6 milisegundos de la ranura de baliza, el dispositivo inalámbrico puede muestrear el canal de frecuencia 1, en cuya estación base 22 transmite información de sincronización, como en la etapa 1206. El dispositivo inalámbrico puede reconocer una señal elevada en el canal de frecuencia 1 y luego recibir la información de sincronización en el canal de frecuencia 1. Es posible que el dispositivo móvil, después de haber recibido la información de sincronización, pueda interrumpir el muestreo del resto de los canales de frecuencia en el grupo seleccionado. Se supone ahora que, en lugar de que el dispositivo móvil seleccione el primer grupo de canales de frecuencia, el dispositivo inalámbrico seleccione el tercer grupo de canales de frecuencia, incluyendo los canales de frecuencia 41-59. El dispositivo inalámbrico muestrearía a continuación, es decir, se sintonizaría a sí mismo para recibir las frecuencias de radio en cada uno de los canales de frecuencia 41-59 durante los primeros 112 milisegundos de la ranura de baliza en los cual se transmite la información de sincronización en el canal de frecuencia 1 único. A continuación, el dispositivo inalámbrico también muestrearía cada uno de los canales de frecuencia 41-59 durante el segundo período de 112 milisegundos de la ranura de baliza en los cuales se transmite la información de sincronización en el canal de frecuencia 21 único. Finalmente, en el tercer período de 112 milisegundos de la ranura de baliza, el dispositivo inalámbrico sigue muestreando los canales de frecuencia 41-59, y la estación base 22 transmite la información de sincronización en el canal de frecuencia 41 único. Por lo tanto, en algún momento del tercer período de 112 milisegundos de la ranura de baliza, el dispositivo inalámbrico muestrea el frecuencia de canal 41 y recibe la información de sincronización. Aunque el dispositivo inalámbrico puede muestrear todos los canales de frecuencia en un grupo seleccionado, los canales de frecuencia no son necesariamente muestreados en orden numérico. Por ejemplo, si un dispositivo móvil selecciona el grupo que incluye los canales de frecuencia1-20, el dispositivo inalámbrico puede muestrear los canales de frecuencia en una secuencia de saltos de frecuencia en la forma de un orden numérico inverso, o en cualquier otra orden aleatorio o arbitrario. [0050] Next, in step 1210, one of the wireless devices is used to sample each of the frequency channels in the selected group for synchronization information, with sampling occurring during the first time period of sampling. In the embodiment of Figure 11, it is assumed that a wireless device has selected the first group of frequency channels, including frequency channels 1-20. The wireless device would then sample, that is, it would tune itself to receive radio frequencies 1-20, on each of the frequency channels during the first 112 milliseconds of the beacon slot, that is, the period of sampling time. Particularly, in the first 5.6 milliseconds of the beacon slot, the wireless device may sample the frequency channel 1, at whose base station 22 transmits synchronization information, as in step 1206. The wireless device can recognize a high signal in the frequency channel 1 and then receive the synchronization information on the frequency channel 1. It is possible that the mobile device, after receiving the synchronization information, may interrupt the sampling of the rest of the frequency channels in the selected group. It is now assumed that, instead of the mobile device selecting the first group of frequency channels, the wireless device selects the third group of frequency channels, including frequency channels 41-59. The wireless device would then sample, that is, it would tune itself to receive the radio frequencies on each of the frequency channels 41-59 during the first 112 milliseconds of the beacon slot in which the information is transmitted. synchronization on the single frequency channel 1. Next, the wireless device would also sample each of the frequency channels 41-59 during the second 112 millisecond period of the beacon slot in which the synchronization information is transmitted on the single frequency channel 21. Finally, in the third 112 millisecond period of the beacon slot, the wireless device continues to sample the frequency channels 41-59, and the base station 22 transmits the synchronization information on the single frequency channel 41. Therefore, at some point in the third 112 millisecond period of the beacon slot, the wireless device samples channel frequency 41 and receives synchronization information. Although the wireless device can sample all frequency channels in a selected group, the frequency channels are not necessarily sampled in numerical order. For example, if a mobile device selects the group that includes frequency channels1-20, the wireless device can sample the frequency channels in a sequence of frequency hops in the form of a reverse numerical order, or in any other random order or arbitrary

[0051] En la etapa 1212, información de no sincronización, es decir, información que no sea información de sincronización, se transmite después del primer periodo temporal de muestreo. En la realización de la figura 11, por ejemplo, se transmite la información de no sincronización después de la ranura de baliza y durante el período de 664 milisegundos para otras operaciones de red. [0051] In step 1212, non-synchronization information, that is, information other than synchronization information, is transmitted after the first time period of sampling. In the embodiment of Figure 11, for example, the non-synchronization information is transmitted after the beacon slot and during the period of 664 milliseconds for other network operations.

[0052] A continuación, en la etapa 1214, la información de sincronización es transmitida a un canal de frecuencia respectivo siguiente en cada uno de los grupos de canales de frecuencia durante un periodo temporal de muestreo siguiente, ocurriendo el periodo temporal de muestreo siguiente después de la transmisión de la información de nosincronización. En la realización ilustrada en la figura 11, la información de sincronización se transmite a los próximos canales de frecuencia 2, 22 y 42 en cada uno de los grupos primero, segundo y tercero de canales de frecuencia, respectivamente, durante un periodo de muestreo siguiente inmediatamente después de la transmisión de la información de no-sincronización en el periodo largo de 664 milisegundos para otras operaciones de red. [0052] Next, in step 1214, the synchronization information is transmitted to a subsequent respective frequency channel in each of the frequency channel groups during a subsequent sampling period, the following sampling period occurring after of the transmission of nosynchronization information. In the embodiment illustrated in Figure 11, the synchronization information is transmitted to the next frequency channels 2, 22 and 42 in each of the first, second and third groups of frequency channels, respectively, during a subsequent sampling period immediately after the transmission of non-synchronization information over the long period of 664 milliseconds for other network operations.

[0053] En una siguiente etapa 1216, se transmite información de no-sincronización después del período de muestreo siguiente. En la realización de la figura 11, aunque no se muestra en la propia figura 11, puede transmitirse información de no-sincronización después de la segunda ranura de baliza en la que se transmite la información de sincronización en los canales de frecuencia 2, 22 y 42. [0053] In a next step 1216, non-synchronization information is transmitted after the next sampling period. In the embodiment of Figure 11, although not shown in Figure 11 itself, non-synchronization information can be transmitted after the second beacon slot in which the synchronization information is transmitted on the frequency channels 2, 22 and 42

[0054] En la etapa 1218, se determina si la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno de los canales de frecuencia en cada uno de los grupos de canales de frecuencia. En la realización de la figura 11, se determina si la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno de los canales de frecuencia 1-59. Si es así, la operación vuelve a la etapa 1206 al principio de los canales de frecuencia ordenados en la que la información de sincronización se transmite primero al canal de frecuencia 1, a continuación al canal 21, etc. Esta segunda vuelta a través de todos los canales de frecuencia puede ser completado, y también puede llevarse a cabo unas terceras vueltas y más iteraciones indefinidamente según sea necesario. En las vueltas segunda y posteriores, se puede utilizar otro dispositivo inalámbrico para seleccionar otro grupo de canales de frecuencia para muestrear información de sincronización. Si, en la etapa 1218, se determina que la información de sincronización no se ha transmitido en cada uno de los canales de frecuencia en cada uno de los grupos de canales de frecuencia entonces la operación vuelve a la etapa 1214 en la que la información de sincronización es transmitida a un canal de frecuencia respectivo siguiente en cada uno de los grupos de canales de frecuencia. Continuando con el ejemplo de la figura 11 en el que la información de sincronización se transmitió por última vez en los canales de frecuencia 2, 22 y 42, la información de sincronización puede ser transmitida a los próximos canales de frecuencia 3, 23 y 43 cuando la operación vuelve a la etapa 1214 desde la etapa 1218. [0054] In step 1218, it is determined whether the synchronization information has been transmitted on each of the frequency channels in each of the frequency channel groups. In the embodiment of Figure 11, it is determined whether the synchronization information has been transmitted on each of the frequency channels 1-59. If so, the operation returns to step 1206 at the beginning of the ordered frequency channels in which the synchronization information is transmitted first to frequency channel 1, then to channel 21, etc. This second round through all frequency channels can be completed, and a third round and more iterations can also be carried out indefinitely as necessary. On second and subsequent laps, another wireless device can be used to select another group of frequency channels to sample synchronization information. If, in step 1218, it is determined that the synchronization information has not been transmitted in each of the frequency channels in each of the frequency channel groups then the operation returns to step 1214 in which the information of Synchronization is transmitted to a subsequent respective frequency channel in each of the frequency channel groups. Continuing with the example of Figure 11 in which the synchronization information was last transmitted on the frequency channels 2, 22 and 42, the synchronization information may be transmitted to the next frequency channels 3, 23 and 43 when the operation returns to stage 1214 from stage 1218.

[0055] La descripción de la etapa 1218 anterior incluye referencias de vueltas de transmisión de sincronización de información a través de todos los canales de frecuencia. Se ha de entender que la presente invención no impone ninguna restricción, ya sea en el número de dispositivos inalámbricos que pueden muestrear los canales de frecuencia para la información de sincronización o en los tiempos en que los dispositivos inalámbricos pueden hacer el muestreo. Por ejemplo, cualquier número de dispositivos inalámbricos pueden muestrear simultáneamente los mismos o diferentes canales de frecuencia. En general, la transmisión de información de sincronización de no sincronización por la central puede verse no afectada por el muestreo de las transmisiones por cualquier número de dispositivos inalámbricos en cualquier momento. [0055] The description of step 1218 above includes references to information synchronization transmission laps across all frequency channels. It is to be understood that the present invention does not impose any restrictions, either on the number of wireless devices that can sample the frequency channels for synchronization information or on the times when wireless devices can sample. For example, any number of wireless devices can simultaneously sample the same or different frequency channels. In general, the transmission of non-synchronization synchronization information by the exchange may be unaffected by the sampling of transmissions by any number of wireless devices at any time.

[0056] La figura 13 ilustra otra realización de un procedimiento 1300 de la presente invención para la sincronización de los dispositivos inalámbricos. En una primera etapa 1302, se informa a cada uno de uno o más dispositivos inalámbricos de una secuencia de saltos de frecuencia del canal en las cuales debe transmitirse información no síncrona. Por ejemplo, pueden pre-programarse uno o más dispositivos inalámbricos tales como sensores 24, sirena 26 y mando a distancia 28 con una lista de canales de frecuencia y la duración del tiempo durante la que se transmite información no síncrona a cada uno de los canales de frecuencia. La duración del tiempo, o "tiempo de permanencia," puede ser la longitud de tiempo en que se transmite información no síncrona a un determinado canal de frecuencia antes de que la transmisión conmute al siguiente canal en la secuencia. Es decir, puede informarse a cada uno de los dispositivos móviles de la secuencia recurrente de canales de frecuencia en las cuales los dispositivos inalámbricos deben comunicarse. La secuencia de saltos de canal de frecuencia puede ser preprogramada en los dispositivos inalámbricos en fábrica o puede ser programada en los dispositivos inalámbricos por un instalador. [0056] Figure 13 illustrates another embodiment of a method 1300 of the present invention for synchronizing wireless devices. In a first step 1302, each of one or more wireless devices is informed of a sequence of frequency hops of the channel in which non-synchronous information must be transmitted. For example, one or more wireless devices such as sensors 24, siren 26 and remote control 28 can be pre-programmed with a list of frequency channels and the length of time during which non-synchronous information is transmitted to each of the channels of frequency. The duration of time, or "dwell time," may be the length of time that non-synchronous information is transmitted to a certain frequency channel before the transmission switches to the next channel in the sequence. That is, each of the mobile devices can be informed of the recurring sequence of frequency channels in which the wireless devices must communicate. The frequency channel skip sequence can be preprogrammed on the factory wireless devices or it can be programmed on the wireless devices by an installer.

[0057] En una siguiente etapa 1304, la información de sincronización se transmite secuencialmente a cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia en un primer subconjunto de los canales de frecuencia incluidos en la secuencia de saltos. Por ejemplo, en la realización de la figura 11, la información de sincronización puede ser transmitida de forma secuencial a cada uno de los canales de frecuencia 1, 21 y 41, que conjuntamente forman un primer subconjunto de los canales de frecuencia. [0057] In a next step 1304, the synchronization information is transmitted sequentially to each of a plurality of frequency channels in a first subset of the frequency channels included in the skip sequence. For example, in the embodiment of Figure 11, the synchronization information can be transmitted sequentially to each of the frequency channels 1, 21 and 41, which together form a first subset of the frequency channels.

[0058] En la etapa 1306, se puede utilizar uno de los dispositivos inalámbricos para muestrear cada uno de los canales de frecuencia en un segundo subconjunto de los canales de frecuencia, incluyendo el segundo subconjunto un canal de frecuencia incluido en el primer subconjunto y al menos un canal de frecuencia omitido del primer subconjunto. En la realización de la figura 11, un dispositivo inalámbrico puede muestrear cada uno de los canales de frecuencia 1-20 que conjuntamente forman un segundo subconjunto de los canales de frecuencia. El segundo subconjunto formado por los canales 1-20 incluye un canal de frecuencia, es decir, el canal 1, incluido en el primer subconjunto formado por los canales 1, 21 y 41. El segundo subconjunto formado por los canales 1-20 incluye canales de frecuencia, es decir, los canales 2-20, que se omitieron en el primer subconjunto formado por los canales 1, 21 y 41. [0058] In step 1306, one of the wireless devices can be used to sample each of the frequency channels in a second subset of the frequency channels, the second subset including a frequency channel included in the first subset and the minus one frequency channel omitted from the first subset. In the embodiment of Figure 11, a wireless device can sample each of the frequency channels 1-20 that together form a second subset of the frequency channels. The second subset formed by channels 1-20 includes a frequency channel, that is, channel 1, included in the first subset formed by channels 1, 21 and 41. The second subset formed by channels 1-20 includes channels frequency, that is, channels 2-20, which were omitted in the first subset formed by channels 1, 21 and 41.

[0059] A continuación, en la etapa 1308, se transmite información de no-sincronización después del muestreo de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto. En la realización de la figura 11, se transmite información de nosincronización durante el período de 664 milisegundos para otras operaciones de red y después del muestreo de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto compuesto por los canales 1-20. [0059] Next, in step 1308, non-synchronization information is transmitted after sampling the frequency channels in the second subset. In the embodiment of Figure 11, synchronization information is transmitted during the period of 664 milliseconds for other network operations and after sampling of the frequency channels in the second subset consisting of channels 1-20.

[0060] En la etapa final 1310, se transmite información de sincronización secuencialmente a cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia en un subconjunto tercero de los canales de frecuencia. El tercer subconjunto incluye uno de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto y ninguno de los canales de frecuencia del primer subconjunto. En la realización de la figura 11, la información de sincronización puede ser transmitida de forma secuencial a cada uno de los canales de frecuencia 2, 22 y 42, que forman conjuntamente un subconjunto tercero de los canales de frecuencia. El tercer subgrupo incluye uno de los canales de frecuencia en el segundo subconjunto, es decir, el canal 2, y ninguno de los canales de frecuencia 1, 21, 41 que comprende el primer subconjunto. [0060] In the final step 1310, synchronization information is transmitted sequentially to each of a plurality of frequency channels in a third subset of the frequency channels. The third subset includes one of the frequency channels in the second subset and none of the frequency channels of the first subset. In the embodiment of Figure 11, the synchronization information can be transmitted sequentially to each of the frequency channels 2, 22 and 42, which together form a third subset of the frequency channels. The third subgroup includes one of the frequency channels in the second subset, that is, channel 2, and none of the frequency channels 1, 21, 41 comprising the first subset.

[0061] La presente invención se ha descrito aquí aplicada a la sincronización de los dispositivos inalámbricos en una banda de frecuencia particular. Sin embargo, ha de entenderse que la invención también puede ser aplicable a la sincronización de los dispositivos inalámbricos que operan en otras bandas de frecuencia. [0061] The present invention has been described herein applied to the synchronization of wireless devices in a particular frequency band. However, it is to be understood that the invention may also be applicable to the synchronization of wireless devices operating in other frequency bands.

Claims

1. Procedure for synchronizing wireless devices, the procedure comprising the steps consisting of:

establish (1202) a recurring sequence of frequency channels (1, 21, 41) in which wireless devices must communicate;

divide (1204) the frequency channels (1, 21, 41) into a plurality of groups;

transmitting (1206) synchronization information to a respective first frequency channel (1, 21, 41) in each of the frequency channel groups (1, 21, 41) during a first time period of sampling; select (1208) one of the frequency channel groups (1, 21, 41);

use (1210) one of the wireless devices to sample each of the frequency channels (1, 21, 41) in the selected group during the first time period of sampling;

transmit (1212) non-synchronization information after the first time period of sampling; Y

transmitting (1214) synchronization information to a respective respective frequency channel in each of the frequency channel groups (1, 21, 41) during a subsequent time period of sampling, the following time period of sampling occurring after transmission of non-synchronization information.

2. 2.: El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende la etapa siguiente de transmitir (1216) información de no-sincronización después del periodo temporal de muestreo siguiente. The method according to claim 1 comprising the next step of transmitting (1216) non-synchronization information after the following temporary sampling period.

3. 3.: El procedimiento según la reivindicación 2 en el que las etapas consistentes en transmitir información de sincronización a un canal de frecuencia respectivo siguiente y transmitir la información de no-sincronización se repiten hasta que la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41). The method according to claim 2, wherein the steps consisting of transmitting synchronization information to a subsequent respective frequency channel and transmitting the non-synchronization information are repeated until the synchronization information has been transmitted in each of the channels of frequency (1, 21, 41) in each of the frequency channel groups (1, 21, 41).

4. Four.: El procedimiento según la reivindicación 3 en el que, después de que la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41), las etapas de transmitir se repiten hasta que la información de sincronización ha sido de nuevo transmitida en cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41). The method according to claim 3 wherein, after the synchronization information has been transmitted in each of the frequency channels (1, 21, 41) in each of the groups of frequency channels (1, 21, 41), the transmitting steps are repeated until the synchronization information has again been transmitted in each of the frequency channels (1, 21, 41) in each of the frequency channel groups (1, 21, 41).

5. 5.: El procedimiento según la reivindicación 4, que comprende las siguientes etapas adicionales: selección de otro de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41); y utilizar otro de los dispositivos inalámbricos para muestrear cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en el otro grupo seleccionado durante uno de los periodos temporales de muestreo. The method according to claim 4, comprising the following additional steps: selection of another of the frequency channel groups (1, 21, 41); and use another of the wireless devices to sample each of the frequency channels (1, 21, 41) in the other selected group during one of the temporary sampling periods.

6. 6.: El procedimiento según la reivindicación 1 en el que los canales de frecuencia (1, 21, 41) están en al menos una de las bandas de frecuencia 902 a 928 MHz y 2400 a 2483.4 MHz. The method according to claim 1 wherein the frequency channels (1, 21, 41) are in at least one of the frequency bands 902 to 928 MHz and 2400 to 2483.4 MHz.

7. 7.: El procedimiento según la reivindicación 1 en el que la información de sincronización comprende un periodo de tiempo y un canal de frecuencia asociados con la transmisión de información de no-sincronización. The method according to claim 1 wherein the synchronization information comprises a period of time and a frequency channel associated with the transmission of non-synchronization information.

8. 8.: El procedimiento según la reivindicación 1 en el que un dispositivo inalámbrico realiza la etapa de selección. The method according to claim 1 wherein a wireless device performs the selection step.

9. 9.: El procedimiento según la reivindicación 1 en el que la etapa de utilización incluye utilizar uno de los dispositivos inalámbricos para muestrear cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en el grupo seleccionado para la información de sincronización. The method according to claim 1 wherein the step of use includes using one of the wireless devices to sample each of the frequency channels (1, 21, 41) in the group selected for synchronization information.

10. 10.: El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende además repetir las etapas consistentes en transmitir información de sincronización a un canal de frecuencia respectivo siguiente y transmitir la información de nosincronización hasta que la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41). The method according to claim 1 further comprising repeating the steps consisting of transmitting synchronization information to a subsequent respective frequency channel and transmitting the synchronization information until the synchronization information has been transmitted in each of the frequency channels (1 , 21, 41) in each of the frequency channel groups (1, 21, 41).

11. eleven.: El procedimiento según la reivindicación 10 en el que, después de que la información de sincronización ha sido transmitida en cada uno canal de frecuencia en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41), las etapas de transmitir se repiten hasta que la información de sincronización ha sido de nuevo transmitida en cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en cada uno de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41). The method according to claim 10 wherein, after the synchronization information has been transmitted on each frequency channel in each of the frequency channel groups (1, 21, 41), the transmitting steps are repeated until the synchronization information has been transmitted again in each of the frequency channels (1, 21, 41) in each of the frequency channel groups (1, 21, 41).

12. 12.: El procedimiento según la reivindicación 11, que comprende las siguientes etapas adicionales: seleccionar otro de los grupos de canales de frecuencia (1, 21, 41); y utilizar otro dispositivo inalámbrico para muestrear cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en el otro grupo seleccionado durante uno de los primeros periodos de muestreo. The method according to claim 11, comprising the following additional steps: selecting another one of the frequency channel groups (1, 21, 41); and use another wireless device to sample each of the frequency channels (1, 21, 41) in the other selected group during one of the first sampling periods.

13. 13.: El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende la etapa siguiente de añadir un preámbulo a la información de sincronización, siendo un tiempo de duración del preámbulo aproximadamente igual a una cantidad de tiempo necesaria para muestrear cada uno de los canales de frecuencia (1, 21, 41) en el grupo seleccionado. The method according to claim 1 comprising the following step of adding a preamble to the synchronization information, with a preamble duration time being approximately equal to an amount of time necessary to sample each of the frequency channels (1, 21, 41) in the selected group.

14. 14.: El procedimiento según la reivindicación 1 que comprende la etapa siguiente de informar a cada uno de los The method according to claim 1 comprising the next step of informing each of the

5 wireless devices of the recurring sequence of frequency channels (1, 21, 41) in which wireless devices must communicate.

15. The method according to claim 1 comprising the next step of informing each of the wireless devices of a frequency channel skip sequence in which the non-synchronization information must be transmitted.